基床路基路面的理解.docx

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基床路基路面的理解

基床

基床〔formation〕　在路基面以下、路基上部受列车动力作用和水文气候变化影响较大的一层。

基床土承受列车荷载产生的动应力，在它的长期重复作用下，基床容易发生破坏或是产生过大的有害变形，从而影响正常的铁路运输。

因此，基床是铁路路基最重要的关键部位。

基床构造关于对基床及其构造的认识，经历了一个从无到有、从薄到厚的开展过程。

中国于20世纪50至60年代才提出了基床的概念，并规定基床厚度为上1.2m，其中，路肩下0.5m为基床表层，表层下0.7m为基床底层。

随着运量的不断增长、速度的逐渐提高，运营线路出现了许多病害，有很大程度是因为基床厚度缺乏所致，大型重载铁路的基床厚度即调整为2.5m。

根据目前的研究成果，路基顶面以下3.0m范围是列车动荷载的主要影响范围，中国高速铁路暂行标准中把它规定为基床的厚度，其中路肩下0.7m为基床表层，表层下2.3m为基床底层。

中国高速铁路路基基床构造见以下图。

传统的普通线路多为道床与土质路基直接相连的二层系统，称为土基床。

随着高速铁路列车速度的提高和重载铁路轴重的增加，基床所受的动应力明显提高，普通的二层系统已不能满足要求。

因此开展了多层系统。

多层系统的基床分基床表层及基床底层两局部。

基床表层德、法、日等国有不同的名称，如路基保护层、垫层和强化路盘等。

各国的基床表层、底层及基床以下路堤填土局部的厚度、压实密度、强度要求不全一样，但是它们的设计思想主要都是为了严格特制下沉量，为轨道构造提供一个有足够刚度的根底。

中国基床表层一般采用级配碎石或级配砂砾石等填筑，厚度0.7m，压实系数K30≥190MPa/m。

参见路基填料压实。

路基面即基床面，主要包括路基面宽度及路基面形状两者。

路基面宽度　等于道床覆盖的宽度，再加上两侧的路肩宽度之和。

路基面两侧无道碴覆盖局部称为路肩。

当道床的路基面的重要组成局部，路基面的宽度便决定于路肩的宽度。

路肩是路基面的重要组成局部，其作用是防止道碴散落，保持道床完整；供养路人员避车、走行；临时卸存轨道维修料具；设置线路标志和行车信号；抑止土体侧向挤出，增强路堤稳定性等。

因此路肩应保持足够的宽度。

中国现行标准规定的路肩宽度标准为,Ｉ级铁路路堤的路肩不得小于0.8m，路堑不得小于0.6m。

参见铁路等级。

在曲线地段，由于曲线超高的设置，路基面还需要进展加宽。

路基面形状视路基填料是否为渗水材料而有不同形式。

当路堤或路堑的土质为非渗水性土时，路基面做成具有横向排水坡的拱状，称为路拱，以利于排除雨水，防止积水使土浸湿软化，造成病害。

路拱的形状一般为三角形。

当路基填料为渗水材料时，路基面那么可做成无路拱的水平状。

对基床的要求

强度要求应有足够的强度以抵抗列车荷载产生的动应力而不致破坏；能抵抗道碴压入土中从而防止道碴陷槽等病害的形成；在路基填筑阶段能承受重型施工车辆走行而不形成印坑，以免留下后患。

刚度要求在列车荷载的重复作用下，塑性累积变形要小，以防止形成过大的不均匀下沉造成轨道的不平顺，增加养护维修的困难。

在列车高速行驶时，基床的弹性变形应满足高速走行的平安性和舒适性的要求。

同时能保障道床的稳固。

优良的排水性能够防止雨水浸入路基下层，引起软化和冻融等危害

圬工、圬工构造

圬工：

瓦工的旧称。

指砌砖﹑盖瓦等工作。

圬工构造：

以砖、石或者混凝土为主要材料建造的构造物称为圬工构造。

现在圬工是指除钢筋砼、预应力砼、钢构造以外，由纯混凝土或砖石砌体材料建筑的。

准确地说圬工就是材料强度不能充分发挥的构造,比方大体积的混凝土,内部混凝土的强度远没得到充分发挥,也就是说材料的实际应力很小,远没到达材料的设计强度.根本构造就是前面所说的几种类型。

“路基，路面，路床〞有什么区别？

1.路面：

是各种筑路材料铺筑在公路路基上供汽车行驶的构造物．

2.路基:

是路面的根底，指路面下面的局部。

有路堤和路堑两种。

还有上路堤（路面底面以下深度80～150cm）和下路堤。

3.路床：

是指路面底面以下，80cm范围内的路基局部，承受由路面传来的荷载。

有零填及路堑上路床（路面底面以下深度0～30cm），下路床（路面底面以下深度30～80cm）。

路床的主要作用是排水和散布载重力。

4，路基面紧接着的是基床？

〔XX解释为：

一般指天然地基上开挖（或不开挖）的基槽,基坑,经回填处理,形成可以扩散上部构造荷载传给地基的传力层,清楚基床和暗基床两类。

路基

路基〔subgrade，substructure〕由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的构造。

也叫做线路下部构造。

路基与桥梁、隧道相连，共同构成一条线路。

路基依其所处的地形条件不同，有两种根本形式：

路堤和路堑，俗称填方和挖方。

路基的作用是在路基面上直接铺设轨道构造。

因此，路基是轨道的根底，它既承受轨道构造的重量，即静荷载，又同时承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载〔参见路基荷载〕。

路基同轨道一起共同构成的这种线路构造是一种相对松散连结的构造形式，抵抗动荷载的能力弱。

建造路基的材料，不管填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工构造。

因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。

因此，路基应具有足够的稳固性、稳定性和耐久性。

对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。

参见基床。

路基工程由三局部建筑物组成：

路根本体是直接铺设轨道构造并承受列车荷载的局部，例如：

路提、路堑等，它是路建工程的主体建筑物。

路基防护和加固建筑物属路基的附属建筑物，例如：

护坡、支挡构造等，它们不直接承受轨道构造和列车荷载。

路基排水设备也属路基的附属建筑物，例如∶排除地面水的排水沟、侧沟、天沟和排除地下水的排水槽、渗水暗沟、渗水隧洞等。

参见路基排水。

这些建筑物如何正确、合理地进展设计和施工，就是路基工程的根本内容。

国际上的专业词语中没有与“路基工程〞相对应的词，只有“路基〞一词，即“subgrade〞，其义就是路根本体。

因为中国铁路设计部门专门设有路基专业组，上述三种建筑物的设计工作均属其工作范围，所以“路基〞的广义理解包含这三种建筑物，一般也统称为“路基工程〞。

路面、

路面是指用筑路材料铺在路基顶面，供车辆直接在其外表行驶的一层或多层的道路构造层。

简介

用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物。

具有承受车辆重量、抵抗车轮磨耗和保持道路外表平整的作用。

为此，要求路面有足够的强度、较高的稳定性、一定的平整度、适当的抗滑能力、行车时不产生过大的扬尘现象，以减少路面和车辆机件的损坏，保持良好视距，减少环境污染。

路面按其力学特征分为刚性路面和柔性路面。

刚性路面在行车荷载作用下能产生板体作用，具有较高的抗弯强度，如水泥混凝土路面。

柔性路面抗弯强度较小，主要靠抗压强度和抗剪强度抵抗行车荷载作用，在重复荷载作用下会产生剩余变形，如沥青路面、碎石路面。

标准

　　中国"公路工程技术标准"将路面按技术品质分为高级、次高级、中级和低级四种，各种路面的面层类型如下：

高级路面——沥青混凝土路面，水泥混凝土路面，厂拌沥青碎石路面，整齐石块或条石路面；次高级路面——沥青贯入式碎、砾石路面，路拌沥青碎、砾石路面，沥青外表处治路面，半整齐石块路面；中级路面——碎、砾石〔级配或泥结〕路面，不整齐石块路面，其他粒料路面；低级路面——粒料加固土路面，其他当地材料加固或改善土路面。

路面构造根据设计要求和就地取材的原那么，可用不同材料分层铺筑。

中、低级路面构造包括面层、基层和垫层；高级路面构造包括面层、联结层、基层、底基层、垫层。

历史

　远古时代，在车辆尚未出现以前，人类主要是在一些沼泽地带用木头、树枝铺路，供步行之用，这是一种最简单的路面。

在创造车轮和车辆以后，需要有较平整坚实的路面供人力和兽力车辆行驶，人们便开场用天然粘土、砂砾、石料、石灰以及天然沥青等修筑路面。

如中国用砖块、石块、石灰等修路，俄国用木材、碎石等修路，英、法等国用碎石、块石等修路，都有很长历史。

至19世纪，英人J.L.马克当用水结碎石修路成功，随有马克当路面之称。

作用与要求

　　为使路面能起到承受车辆载重、抵抗车轮磨耗，使路面厚度确实定比较合理。

保持外表平整的作用。

为此，对路面的具体要求有：

①足够的强度，抵抗车辆对路面的破坏或产生过大的形变；

②较高的稳定性，使路面强度在使用期内不致因水文、温度等自然因素的影响而产生幅度过大的变化；

③一定的平整度，以减小车轮对路面的冲击力，保证车辆平安舒适地行驶；

④适当的抗滑能力，防止车辆在路面上行驶、起动和制动时发生滑溜危险；

⑤行车时不致产生过大的扬尘现象，以减少路面和车辆机件的损坏，减少环境污染。

路面构造

根据设计要求和就地取材的原那么，路面可用不同材料分层铺筑。

低、中级路面一般构造层次较少，通常包括面层、基层、垫层等层次；高级路面构造层次较多，一般包括面层、联结层、基层、底基层、垫层等层次。

面层

　　是直接同行车和大气相接触的层次。

承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。

因此，面层应较其他各层具有更高的构造强度、刚度、不透水和温度稳定性，外表还应有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。

面层有时采用上下两层的双层构造。

联结层

　　是为了加强面层与基层之间的联结和提高面层抵抗疲劳能力而设置的，也是面层的路面构造一局部。

多用于交通繁重的道路，有时为了防止或减少面层受下层裂缝反映的影响，也采用联结层。

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基层

基层是路面构造中的承重局部。

主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层传下来的力扩散到垫层或土基,故基层也应具有足够的强度和刚度。

基层受自然因素的影响虽不如面层强烈，但也应具有足够的水稳定性，以防基层湿软后产生过大的变形，导致面层损坏。

底基层

　　是基层下面的一层，用来加强基层承受和传递荷载的作用，在重交通道路和高速公路上多用之。

对底基层材料的强度和刚度的要求可以略次于基层。

组成基层和底基层的材料有：

用各种工业废渣组成的混合料，用水泥、石灰或沥青稳定的或碎、砾石混合料，各种轧碎的砾石混合料或天然砂砾石和片石、块石、圆石等。

垫层

　　是介于基层〔或底基层〕和土基之间的层次。

其主要作用为改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，并扩散由基层传来的荷载以减小土基产生的变形，故垫层常铺设在土基水温状况不良地段。

在冻深较大的地区铺设的能起防冻作用的垫层称为防冻层；在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层。

常用的垫层材料有砂、砾石、炉渣、石灰土、炉渣石灰土等透水性或稳定性较好的材料。

　　土基是路面的根底，它承受由路面传递下来的车轮荷载及路面的自重。

它不属路面构造层次，但设计路面时必须以土基状况为依据，路基路面应综合设计。

工艺

半个多世纪以来，路面的设计方法、新材料的使用和施工工艺都有很大开展。

在早期，路面的厚度是凭经历决定的，现在已开展到根据路面的实际受力状态，结合材料的特性,温度的变化,荷载时间等因素而得出比较严密的理论设计方法，使路面厚度确实定比较合理。

在路面材料方面，从过去单纯地使用各种天然材料开展到使用各种人工粒料〔如将煅烧燧石屑用于沥青磨耗层可提高耐磨性，将煅烧铝矾土同薄层环氧树脂一起铺成外表处治可改善滑溜问题，将多孔陶粒、膨胀粘土等修建强度和孔隙率很高的防冻层、隔离层等〕；工业副产品〔如使用被石灰活化的粒状矿渣、粉煤灰等作稳定性良好的基层；用废橡胶改善沥青路面性能和做成不易开裂的橡胶混凝土〕；土工织物〔如将聚酯类、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺挤压成丝状或带状，再织成网状等各种形状织物作隔离层，保护边坡和路面修补等用〕以及各种乳化沥青、改性沥青、高强耐磨的混凝土块等，从而提高了路面质量。

在施工工艺方面，从早期的手工操作开展到目前的机械化、自动化、系列化的先进施工方法，工效高、质量好。

今后随着力学理论、运算工具、新材料、新设备的不断开展，道路路面的设计和施工必将更趋完善，路面工程的内容将更臻丰富。

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路面分类

　　路面按其力学特征可以分为：

　　刚性路面在行车荷载作用下能产生板体作用，具有较高的抗弯强度，如水泥混凝土路面。

　　柔性路面抗弯强度较小，主要靠抗压强度和抗剪强度抵抗行车荷载作用，在重复荷载作用下会产生剩余变形，如沥青路面、碎石路面等。

　　有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性，后期近乎刚性路面特性,对这种路面有时称为半刚性路面,如石灰稳定土、水泥稳定土，石灰粉煤灰、石灰炉渣等材料建成的路面。